引擎的起动控制装置及起动控制方法
阅读说明：本技术 引擎的起动控制装置及起动控制方法 (Engine start control device and start control method ) 是由 幾竹弘志 于 2018-05-08 设计创作，主要内容包括：包括：判定部(110),其在引擎(10)的起动时,判定引擎(10)是否处于预定的低温起动状态；以及起动控制部(120),当由判定部(110)判定为处于低温起动状态时,在使引擎(10)的燃料喷射停止的状态下,从起动电动机(63)向曲轴(16)传递旋转力而使引擎(10)在预先设定的阈值时间期间进行启动,并且当从启动开始起经过了阈值时间时,使引擎(10)的燃料喷射开始。(The method comprises the following steps: a determination unit (110) that determines whether the engine (10) is in a predetermined low-temperature start state when the engine (10) is started; and a start control unit (120) that, when the determination unit (110) determines that the engine (10) is in the low-temperature start state, transmits a rotational force from the starter motor (63) to the crankshaft (16) in a state in which fuel injection of the engine (10) is stopped, starts the engine (10) for a preset threshold time period, and starts fuel injection of the engine (10) when the threshold time has elapsed since the start of the start.)
技术领域
本公开涉及引擎的起动控制装置及起动控制方法。
背景技术
通常，在引擎的起动时，在起动机进行启动的同时，从喷射器开始燃料喷射。因此，例如若在低温起动时等润滑油的粘性较高的状态下使引擎起动，则在润滑油被充分地供给到引擎的各滑动元件之前，引擎会因燃料的燃烧而被负荷驱动，存在对各滑动元件引起破损、烧伤等的情况。
例如，专利文献1公开了如下技术：在引擎的起动时仅进行通过起动机的启动，然后，当润滑油压达到预定压时，使喷射器开始燃料喷射，从而实现各滑动元件的破损防止。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003－65085号公报
发明内容
发明要解决的课题
此外，在上述专利文献1记载的技术中，与外气温度或冷却水温的高低无关，而在引擎起动时始终在润滑油压达到预定压之前使燃料喷射的开始停止。因此，尤其是在润滑油压的上升需要时间的低温起动时，会违反驾驶员的意图地大幅延迟引擎的起动，存在给驾驶员带来不适感的问题。
另外，在因高速道路或道口等道路状况导致引擎失速时，需要使引擎尽早再起动并使车辆迅速地发动。在这样的状况下，在上述专利文献1记载的技术中，因为引擎的起动需要润滑油压的上升，所以例如若润滑油压的上升花费时间，则伴随引擎的起动延迟，会妨碍车辆的迅速的发动，可能会给驾驶员带来较大的不快感。
本公开的技术的目的在于，有效地防止在引擎起动时各滑动元件因润滑油不足而破损，并且减轻给驾驶员带来的不适感。
用于解决课题的手段
本公开的装置是具有能够向曲轴传递旋转力的起动电动机的引擎的起动控制装置，其特征在于，包括：判定部件，其在上述引擎的起动时，判定上述引擎是否处于预定的低温起动状态；以及起动控制部件，当由上述判定部件判定为处于低温起动状态时，在使上述引擎的燃料喷射停止的状态下，从上述起动电动机向上述曲轴传递旋转力而使上述引擎在预先设定的阈值时间期间进行启动，并且，当从该启动开始起经过了上述阈值时间时，使上述引擎的燃料喷射开始。
另外，优选的是，上述判定部件在上述引擎的起动时上述引擎的冷却水温为预定的低温阈值以下的情况下，判定为低温起动状态。
另外，优选的是，上述阈值时间被设定为相对较短的时间。
本公开的方法是具有能够向曲轴传递旋转力的起动电动机的引擎的起动控制方法，其特征在于，在上述引擎的起动时，判定上述引擎是否处于预定的低温起动状态，根据被判定为上述引擎处于上述低温起动状态的情况，在预先设定的阈值时间期间，在使上述引擎的燃料喷射停止的状态下，从上述起动电动机向上述曲轴传递旋转力而使上述引擎启动，判断从上述该启动开始起是否经过了上述阈值时间，根据被判定为从上述启动开始起经过了上述阈值时间的情况，使上述引擎的燃料喷射开始。
发明效果
根据本公开的技术，能够有效地防止在引擎起动时各滑动元件因润滑油不足而破损，并且能够减轻给驾驶员带来的不适感。
附图说明
图1是本公开的一实施方式的引擎的示意性的整体构成图。
图2是说明本公开的一实施方式的引擎的起动控制处理的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本公开的一实施方式的起动控制装置及起动控制方法。对于相同的零件标注相同的附图标记，它们的名称以及功能也相同。因此，不重复对它们的详细的说明。
图1是搭载有本实施方式的起动控制装置的柴油引擎(以下，简称为引擎)10的示意性的整体构成图。引擎10包括引擎本体部11、燃料喷射装置20、润滑油供给装置30、起动机单元60、以及电子控制单元(ECU)100。此外，在图中，附图标记70表示取得引擎冷却水温的水温传感器，附图标记71表示取得外气温度的外气温传感器，附图标记72表示取得润滑油温的油温传感器，附图标记80表示点火开关。
引擎本体部11包括：缸体12；油底壳13，其被设置在缸体12的曲轴箱下部；以及气缸盖14。在缸体12中设置有气缸膛15。在气缸膛15内往复移动自如地容纳有活塞P。活塞P经由连杆16而与曲轴17连结。即，当活塞P在气缸膛15内往复运动时，该往复运动由连杆16转换成旋转运动，使曲轴17旋转。此外，附图标记18表示被固定在曲轴17的输出端上的飞轮。
燃料喷射装置20包括燃料箱21、燃料吸入配管22、燃料过滤器23、供给泵24A、高压泵24B、燃料供给配管25、共轨26、向各缸内喷射燃料的多个喷射器27、压力控制阀28、以及回流配管29。
燃料箱21积存燃料(例如柴油)。燃料吸入配管22使一端侧浸渍在燃料箱21内的燃料中，并且，使另一端侧连接于供给泵24A的吸入口。燃料过滤器23***装于燃料吸入配管22上，将由供给泵24A汲取的燃料中的异物除去。
供给泵24A及高压泵24B由从引擎10的曲轴17传递的动力驱动。供给泵24A将从燃料箱21经由燃料吸入配管22汲取的燃料供给到高压泵24B。高压泵24B包括通过均未图示的轴的旋转而进行往复驱动的柱塞，并通过柱塞的往复运动来将燃料加压并吐出。由高压泵24B加压后的高压燃料经由燃料供给配管25而被供给到共轨26。
共轨26对从高压泵24B供给的高压燃料进行蓄压并分配到各喷射器27。各喷射器27的燃料喷射根据来自ECU100的指令而被控制。在共轨26上设置有压力控制阀28，当共轨26内的压力达到预定值时，高压燃料经由回流配管29而返回到燃料箱21。
润滑油供给装置30将积存在油底壳13内的润滑油供给到引擎10的各滑动元件，包括油粗滤器31、油泵32、溢流阀33、滤油器34、以及油道40。
油粗滤器31是将润滑油所含有的异物除去的过滤器，被浸渍在油底壳13内的润滑油中。油粗滤器31经由润滑油吸入配管35而与油泵32的吸入口连接。
油泵32对润滑油进行加压输送，由从引擎10的曲轴17传递的动力来驱动。在油泵32的吐出口上连接有第1润滑油供给配管36。
溢流阀33***装在溢流配管33A上，该溢流配管33A将第1润滑油供给配管36和润滑油吸入配管35连接从而绕过油泵32。溢流阀33在油泵32的加压输送量增加的引擎10的中高速旋转时开阀而使润滑油回流，以使得油道40内的油压不会过剩地上升。
滤油器34将从油泵32加压输送的润滑油所含有的异物除去，在其入口端口上连接有第1润滑油供给配管36的下游端。另外，在滤油器34的出口端口上连接有第2润滑油供给配管37。
在第2润滑油供给配管37的下游端连接有油道40。导入到油道40中的润滑油被供给到均未图示的气门机构或喷油嘴、曲轴17的轴颈部、涡轮增压器50的旋转轴等各滑动元件，在对这些滑动元件进行了润滑之后，返回到油底壳13。
起动机单元60包括：齿圈61，其被设置于飞轮18；小齿轮62，其能够与齿圈61啮合；以及起动电动机63，其由从车载电池69供给的电力驱动从而使小齿轮62旋转。
起动电动机63的输出轴经由单向离合器65而与小齿轮62的输入轴连接。单向离合器65仅允许从起动电动机63侧向小齿轮62侧的动力传递。小齿轮62能够利用电磁阀64在轴向上移动，能够选择性地移动到与齿圈61啮合的啮合位置、和不与齿圈61啮合的非啮合位置。
起动电动机63及电磁阀64的工作根据来自ECU100的指令而被控制。具体而言，当由驾驶员操作点火开关80使其从关断到接通时，电磁阀64根据从ECU100输入的起动指令而工作，使小齿轮62移动到与齿圈61啮合的啮合位置。进一步，从车载电池69向起动电动机63供给电力，起动电动机63的驱动力从齿圈62传递到飞轮18而使曲轴17旋转，由此，使引擎10启动。
ECU100进行引擎10等的各种控制，包括公知的CPU或ROM、RAM、输入端口、输出端口等。另外，ECU100中作为其一部分的功能要素而具有低温起动判定部110(判定部件的一个例子)、和引擎起动控制部120(起动控制部件的一个例子)。这些各功能要素は、这些各功能要素作为被包含在作为一体硬件的ECU100中的要素来说明，但是还能够将这些之中的任何一部分设置为单独的硬件。
在由驾驶员操作点火开关80使其从关断到接通的引擎10的起动时，低温起动判定部110判定引擎10是否处于预定的低温起动状态。在本实施方式中，基于水温传感器70的传感器值来判定是否处于低温起动状态。具体而言，在从水温传感器70输入的冷却水温为表示处于润滑油的粘性较高的状态的预定的低温阈值(例如，约－25℃)以下的情况下，低温起动判定部110将引擎10判定为处于低温起动状态。此外，是否处于低温起动状态的判定也可以基于由外气温传感器71取得的外气温度、或由油温传感器72取得的润滑油温等来判定。
在由驾驶员对点火开关80进行了接通操作时，在低温起动判定部110将引擎10判定为不处于低温起动状态的情况下，引擎起动控制部120向起动机单元60输出启动指令，同时向喷射器27输出使燃料喷射开始的指示信号。
另一方面，由驾驶员对点火开关80进行了接通操作时，在低温起动判定部110将引擎10判定为处于低温起动状态的情况下，引擎起动控制部120在使喷射器27的燃料喷射停止的状态下向起动机单元60输出起动指令，使引擎10在预定的阈值时间(例如2秒左右)期间进行启动，并且，从启动开始经过阈值时间后，向喷射器27输出使燃料喷射开始的指示信号。
这样，在润滑油的粘性较高的低温起动时，通过在到经过阈值时间为止的期间，使燃料喷射停止并仅进行启动，从而在伴随引擎10的燃烧的负荷驱动导致涡轮增压器50的旋转上升之前，向涡轮增压器50的轴承等引擎10的各滑动元件可靠地供给润滑油。由此，能够有效地防止涡轮增压器50的轴承等因润滑油不足而破损或烧伤。另外，通过将使燃料喷射停止的阈值时间设为相对较短的时间(约2秒左右)，从而防止引擎10的大幅的起动延迟，还能够有效地减轻驾驶员的不适感。
接下来，基于图2的流程图来说明本实施方式的引擎10的起动控制处理。
在步骤S100中，判断点火开关80是否由驾驶员进行了接通操作。在点火开关80被接通操作的情况下(肯定)，本控制前进到步骤S110。
在步骤S110中，基于水温传感器70的传感器值，判定引擎10是否处于低温起动状态。具体而言，如果处于冷却水温为预定的低温阈值(例如，约－25度)以下的低温起动状态(肯定)，则本控制前进到步骤S120。另一方面，在不处于低温起动状态的情况下(否定)，本控制前进到步骤S200，在启动的同时使燃料喷射开始，在步骤S210中实施停止启动的通常的起动控制。
在步骤S120中，在使喷射器27的燃料喷射停止的状态下，通过使起动机单元60的起动电动机63及电磁阀64工作，从而开始引擎10的启动。
在步骤S130中，判定从启动开始的经过时间是否达到了预定的阈值时间(例如2秒左右)。在肯定的情况下，本控制前进到步骤S140，开始喷射器27的燃料喷射，进一步，在步骤S150中，停止起动机单元60的工作而返回。
如以上详细描述的那样，根据本实施方式，在润滑油的粘性较高的低温起动时，通过在到经过阈值时间为止的期间使燃料喷射停止并仅进行启动，从而在因引擎10的负荷驱动而导致涡轮增压器50的旋转上升之前，向涡轮增压器50的轴承等引擎10的各滑动元件可靠地供给润滑油。由此，在低温起动时，能够有效地防止涡轮增压器50的轴承等因润滑油不足而破损或烧伤。另外，通过将使燃料喷射停止的阈值时间设为相对较短的时间，从而还能够有效地减轻引擎10的大幅的起动延迟给驾驶员带来的不适感。
此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变形而实施。
例如，说明了上述起动控制应用在由驾驶员对点火开关80进行了接通操作的起动时，但是，在引擎10具备怠速停止功能的情况下，也可以应用于解除怠速停止(例如，进行了加速操作等)的再起动时。
另外，引擎10不限定于柴油引擎，也能够广泛地应用于汽油引擎等其它引擎。
本申请基于2017年05月08日申请的日本国专利申请(特愿2017-092215)，将其内容作为参照援引于此。
工业实用性
本公开取得能够有效地防止在引擎起动时各滑动元件因润滑油不足而破损，并且能够减轻给驾驶员带来的不适感这样的效果，在能够实现引擎的长寿命化、并且能够帮助实现得到畅快的引擎起动感的车辆这一点上是有用的。
附图标记说明
10 引擎
11 引擎本体部
17 曲轴
18 飞轮
20 燃料喷射装置
27 喷射器
30 润滑油供给装置
32 油泵
50 涡轮增压器
60 起动机单元
61 齿圈
62 小齿轮
63 起动电动机
70 水温传感器
80 点火开关
100 ECU
110 低温起动判定部
120 引擎起动控制部